JP2008107286A - 画像情報取得装置 - Google Patents
画像情報取得装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008107286A JP2008107286A JP2006292560A JP2006292560A JP2008107286A JP 2008107286 A JP2008107286 A JP 2008107286A JP 2006292560 A JP2006292560 A JP 2006292560A JP 2006292560 A JP2006292560 A JP 2006292560A JP 2008107286 A JP2008107286 A JP 2008107286A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- micromirror
- measurement
- laser beam
- micromirrors
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
【解決手段】画像情報取得装置は、時間変調レーザ光を照射するレーザ光出射部と、測定対象物からの反射光を受光する光電変換器と、複数のマイクロミラーを有し、選択されたマイクロミラーの反射面を制御してレーザ光を光電変換器に導く空間変調素子と、光電変換器で受光されたレーザ光の位相ずれ情報を用いて測定対象物の3次元位置データ及び反射強度データを取得するデータ処理部と、各部分の動作を制御する制御器と、を有する。データ処理部で取得される反射強度データのレベルが所定の閾値を超える場合、ON状態にするマイクロミラーの反射面の個数を絞った反射パターンに調整して、再度計測を行う。
【選択図】図9
Description
を取得する3次元画像情報取得装置が開示されている。
しかし、偏光フィルターを用いる方法では、測定対象物の形状に応じて偏光フィルターの角度を調整するために回転させなければならず、迅速な3次元画像情報を取得できない。測定対象物に白い粉を塗布する方法においても、加工作業の途中、測定のたびに塗布作業を行う必要があるため、迅速な3次元画像情報を取得できない。
はじめ、前記第1の計測モード及び前記第2の計測モードにおいて、前記組におけるマイクロミラーの全てをON状態として計測が行われ、この後、前記信号情報に含まれる反射強度データのレベルが所定の閾値を超える場合に行う前記ON状態にするマイクロミラーの反射面の個数の調整は、前記第2の計測モードで取得された反射強度データに基づいて行われ、前記調整後のマイクロミラーを用いて、再度、第1の計測モード及び第2の計測モードの計測が行われることが好ましい。
装置10は、測定対象物Tに照射したレーザ光のうち測定対象物Tからの反射光を受光することにより取得される測定対象物Tの信号情報を用いて、測定対象物Tまでの距離と、測定対象物Tの3次元位置データと、測定対象物Tの表面における反射強度データ(反射率)とを求め、3次元位置データと反射強度データからなる3次元画像データ(3次元画像情報ともいう)を取得する装置である。
3次元画像情報取得装置10は、複数のレーザ光をそれぞれの出射位置から出射させて測定対象物Tの異なる領域に照射し、測定対象物Tの表面で反射したレーザ光を受光する。
第1の計測モードは、レーザ光を複数の周波数に逐次切り換えて光強度の時間変調を行い、このときの測定対象物Tからの反射光を受光することにより、測定対象物Tの信号情報から測定対象物Tのレーザ光照射領域の中心位置までの距離を求めるモードである。第2の計測モードは、レーザ光の時間変調に用いる周波数を固定して3次元位置データ及び反射強度データを求めるモードである。この3次元位置データは、第1の計測モードにて求めた距離を用いて求める。さらに、第2の計測モードにおいて、測定対象物から反射したレーザ光のうち鏡面反射成分の受光により反射強度データが閾値を超える場合、反射強度データのレベルに応じて、後述するマイクロミラーアレイ空間変調素子においてON状態のマイクロミラーの数を絞った反射パターンに調整して、第1の計測モードによる計測を再度行う。さらに、調整された反射パターンを用いて第2の計測モードによる計測を再度行う。
第1の計測モード及び第2の計測モードについての詳細な説明は後述する。
コンピュータ14は、本体部12から出力される信号情報を用いてデータ処理を行う他、本体部12の各ユニットの駆動や駆動のタイミングを指示する制御指示部分でもある。
本体部12は、レーザ光出射ユニット20と、光学ユニット30と、レーダ回路ユニット40と、制御回路ユニット50とを有する。制御回路ユニット50は、コンピュータ14と接続されている。
また、本実施形態ではn個のレーザダイオードのレーザ光は測定対象物Tの異なる領域の表面を照射する、同一波長の照射光であるが、同一の領域を照射する波長の異なるレーザ光であってもよい。この場合、例えばR(赤)、G(緑)及びB(青)の3原色の可視レーザ光を同一の領域に照射することによって、後述するように測定対象物Tの表面における3原色の反射強度データ(反射率)を得ることができ、3次元カラー画像データとして取得することができる。
プリズム33は、後述する空間変調素子34とともに用いて、空間変調素子34の各マイクロミラーで反射したレーザ光を、斜行面33aで透過あるいは全反射させる部分である。
具体的には、プリズム33は、空間変調素子34のマイクロミラーのうち、所定の向きに反射面の向いたマイクロミラー(ON状態のマイクロミラー)にて反射されたレーザ光のみプリズム33の斜行面33aを透過させ、所定の向きに反射面が向かないマイクロミラー(OFF状態のマイクロミラー)にて反射されたレーザ光を斜行面33aで全反射させるように配置される。
ON状態にあるマイクロミラーAの反射面で反射したレーザ光はレンズ36を介して光電変換器38に導かれ、OFF状態にあるマイクロミラーBの反射面で反射したレーザ光は光電変換器38と異なる方向に反射する。このように、ON状態にあるマイクロミラーで反射されたレーザ光は光電変換器38にて受光される。すなわち、ON状態とは、マイクロミラーで反射されたレーザ光が光電変換器38で受光されるように反射面の向きを設定した状態をいい、OFF状態とは、マイクロミラーで反射されたレーザ光が光電変換器38で受光されないように反射面の向きを設定した状態をいう。
空間変調素子34は、各マイクロミラーの状態をON状態/OFF状態に切り換えるためのマイクロミラー制御器35と接続されている。第2の計測モードでは、マイクロミラー制御器35の制御により、全マイクロミラーのうち半数以上がON状態となるマイクロミラーの異なる制御パターンに順次切り換えられる。一方、第1の計測モードでは、全マイクロミラーがON状態に固定されるように制御される。
図4(a)は、64個(=8個×8個)のマイクロミラーアレイの空間変調素子34について、マイクロミラーの反射面の側から見た制御パターンの一例を説明する図である。
マイクロミラーは、縦方向に8列、横方向に8列、矩形形状に配列されている。図4(a)中、灰色のマイクロミラーはON状態、白色のマイクロミラーはOFF状態を示している。
このような制御パターンは、ON状態のマイクロミラーが全マイクロミラーの50%以上占める制御パターンである。制御パターンは、後述する制御回路ユニット50にて作成される制御パターン信号で制御される。
一方、空間変調素子34において制御しようとするマイクロミラーの縦方向及び横方向の位置における、横方向の1次元制御パターン及び縦方向の1次元制御パターンの値(1又は−1)をそれぞれ参照し、縦方向の値と横方向の値の積が1になる場合、制御しようとするマイクロミラーはON状態とし、積が−1となる場合マイクロミラーはOFF状態に設定する。例えば、3行5列の位置にあるマイクロミラーMの、横方向の1次元制御パターンの値は−1であり、縦方向の1次元制御パターンの値は−1であり、積は1である。このことから、マイクロミラーMはON状態に設定される。こうしてON状態のマイクロミラーの数が全マイクロミラーの数の50%以上となる制御パターンの制御パターン信号が作成される。
この場合、マイクロミラーの制御パターンは、横方向の1次元制御パタ−ン及び縦方向の1次元制御パターンを組み合わせて64通り(=8×8)作成でき、この64個の異なる制御パターンを順次切り換えるように制御パターン信号が作成される。
このように第2の計測モードでは、制御パターンは、アダマール行列の選択された各行同士のテンソル積によって生成される。
このように空間変調素子34は、異なる制御パターンに順次切り替えながら測定対象物Tから到来するレーザ光を反射する。
光電変換器38は、受光したレーザ光を電気信号に変換する部分であり、光電子倍増管やアバランシェフォトダイオード等のデバイスが独立してn個設けられている部分である。これらのデバイスからそれぞれ電気信号が出力される。なお、光電変換器38に設けられる上記デバイスの数nは特に限定されず、複数でもよく又1であってもよい。これらのデバイスは複数のマイクロミラーの異なる領域で反射されたレーザをそれぞれ別々に受光するようにデバイスを配置してもよい。こうすることによりON状態のマイクロミラーで反射されるレーザ光を別々に受光し、短時間に3次元画像データを取得することができる。なお、上記デバイスは用いるレーザ光によって適するデバイスが異なり、例えば近赤外(800〜1200μm)のレーザ光にはアバランシェフォトダイオードが、可視帯域(400μm〜800μm)のレーザ光にはアバランシェフォトダイオード又は光電子倍増管が好適に用いられる。
具体的には、レーダ回路ユニット40は、発振器41、パワースプリッタ42、増幅器43、移相器44、増幅器45、パワースプリッタ46、8つのミキサ47(47a〜47h)及びミキサ47a〜47hのそれぞれに対応した増幅器48(48a〜48h)を有する。
移相器44は、RF変調信号を位相シフトさせることなく通過させ、また位相制御信号に応じて90度位相シフトさせて位相シフト変調信号を生成し、これらの信号を、増幅器45を介してパワースプリッタ46に供給する部分である。
パワースプリッタ46は、光電変換器38の複数の光電子倍増管等のデバイスに対応して設けられたミキサ47a〜47hにRF変調信号又は位相シフト変調信号を分配する部分である。
制御回路ユニット50は、システム制御器51、ローパスフィルタ52、増幅器53及びA/D変換器54を有する。
なお、レーダ回路ユニット40から出力される信号は、光電変換器38のn個の光電子倍増管毎に独立に出力され、それぞれ別々にフィルタ処理、増幅、A/D変換されて、コンピュータ14にパラレル信号として供給される。
CPU60は、本体部12の各ユニットを駆動、制御する各種信号を制御回路ユニット50に作成するように指示し、また後述するデータ処理部64の各処理の演算を実質的に行う部分である。
信号変換部66は、中間周波数デジタル信号を、制御パターン信号及びPN符号化変調信号を用いて変換する部分である。
制御パターン信号は、コンピュータ14の指示に従って制御回路ユニット50で作成される信号であるため、制御パターン信号は既知であり、この制御パターン信号を用いて信号変換される。
アダマール行列の各行同士は直交性を有する(各行同士の内積は0となる)ことから、アダマール行列の各行の成分同士のテンソル積にて得られる、制御パターンを表す合成行列も合成行列同士で互いに直交性を維持する。上記アダマール逆変換の処理は、上記合成行列の逆行列を用いて逆変換する処理であるが、この逆変換は、合成行列が直交性を有することから、規格化因子を除き上記合成行列を用いて行うアダマール変換と同様の処理内容となる。これにより、アダマール変換の処理を用いて、各マイクロミラー毎に反射されるレーザ光の情報を容易に分解することができる。
なお、アダマール逆変換にて求められる受光したレーザ光の情報は、複数のレーザダイオード24から出射されるレーザ光が互いに重畳されている。このため、以下に示すようにレーザ光の出射の際に時間変調に用いたPN符号化変調信号の自己相関性及び直交性を利用して各レーザ光に対応した中間周波数デジタル信号に分解する。PN符号化変調信号の自己相関性及び直交性については後述する。
図6は、PN符号化変調信号の一例を示す図である。図6では、PN符号化変調信号の1周期分が示されている。
PN符号化変調信号は値が0又は1からなる信号で、一定の時間間隔シフトすることによって相関関数の値が0又は−1/n(nは後述する系列符号の長さ)となる。
PN符号化変調信号は、一例を挙げると以下のように作成される符号化系列データを用いて信号化することができる。
次数k=5、符号系列の長さn=31とし、係数h1=1,h2=1,h3=0,h4=1,h5=1とし、初期値a0=1,a1=1,a2=0,a3=1,a4=0としたとき下記式(1)に示す漸化式で一意的にPN系列符号C={ak}(kは自然数)を求めることができる。
この符号化系列信号を生成するために用いられる系列符号C,Tq1・C,Tq2・Cは、互いに直交する特性を有するので、生成される符号化系列信号も互いに直交する性質を有する。
すなわち、系列符号CとC’は自己相関性を持ち、かつ直交性を有するといえる。
このようなPN系列符号の値を0,1として時系列信号としたのがPN符号化系列信号である。したがって、PN符号化変調信号も互いに自己相関性及び直交性を有する。このことから、図6におけるC1の信号と、C2〜C5の信号の相関関数を求めると値が0となる。
このようにして、信号変換部66は、アダマール逆変換及びPN符号化変調信号の自己相関性及び直交性を利用した分解(符号化識別変換)により、中間周波数デジタル信号から隣接する複数のマイクロミラーの組に対応した各画素毎の各レーザ光の時間変調の信号情報を取得することができる。
なお、PN符号化変調信号による時間変調は100KHz〜10MHzの周波数で行われ、RF変調信号によるレーザ光の時間変調の周波数(50MHz〜10GHz)に比べて低周波である。
具体的には、第1の計測モードでは、上述したように、全マイクロミラーをON状態にするので、光電変換器38において受光される反射光の信号情報は、レーザ光照射領域における中心位置の情報である。
本体部12のレーザ光出射ユニット20のレーザダイオード22から測定対象物Tまでの距離と測定対象物Tの表面上の反射点からレンズ32に至るまでの距離は、RF変調信号の波長をλとすると、この波長λの整数倍の長さと波長λの位相ずれθ分の長さに相当する。
この場合、位相ずれθは、図7(a)に示すように距離ρに対して周期性を有するので、反射光の信号情報から位相ずれθの情報を知ることができても、図7(a)に示すように、どの周期における位相ずれθかを知ることはできず、距離ρを特定することはできない。このため、第1の計測モードでは、周波数f1,f2,f3, f4・・・で光強度を時間変調したレーザ光を測定対象物Tに照射して、各周波数における信号情報を取得し、この信号情報を用いて絶対距離を算出する。
Δf < C/(2・Lmax) (Lmaxは装置で規定される測定最大距離)
上記式を満たす幅Δfを用いることで、FFTにより時間領域の信号情報に変換したとき、距離ρ0を一意的に求めることができる。
こうして求められた距離ρ0は、メモリ62に記憶される。
具体的な数値例として、Lmax=3m、最大周波数f1=500MHz、Δf=25MHzとして、f1=500MHz,f2=475MHz,f3=450MHz〜f11=250MHzとする。
本体部12のレーザ光出射ユニット20のレーザダイオード22から測定対象物Tまでの距離と測定対象物Tの表面上の反射点からレンズ32に至るまでの距離をρ、RF変調信号の波長をλ、RF変調信号の周波数をf、光速度をc、各レーザ光の信号の、RF変調信号に対する位相ずれをθとすると、距離ρは、下記式(5)を介して下記式(6)のように表すことができる。
なお、距離ρはレーザダイオード22から測定対象物Tの表面上の反射点を経由して光学レンズ36に至るまでの距離であるが、この距離ρを知れば十分である。光学レンズ32から光電変換器38の受光面までの光路の距離、さらにはミキサ47にいたる伝送線路の距離は既知であるため、予め定められた補正式等を用いて正しい値に修正することができる。
具体的には、図8(a)に示すように、光学レンズ32の中心を原点OとしてXYZ直交座標系を定め、レーザダイオード22の出射位置を点Q(位置座標(a,b,c)とする)、測定対象物Tの反射位置を点P(位置座標(x,y,z)とする)、点Pで反射したレーザ光が向かう空間変調素子34のON状態にあるマイクロミラーの位置R(位置座標(−x0,−y0,−z0)とする)とする。このとき、図8(b)に示すように、距離POは、レンズ32の倍率mと距離ROとを用いてPO=m×ROと表すことができる。なお、マイクロミラーの位置Rのうちz0は装置固有の寸法として設定されている。
一方、距離ρは下記式(7)で表すことができる。また、点Pの位置x,y,zは、下記式(8)で表すことができることから、式(7)及び式(8)を用いて倍率mは下記式(9)で表すことができる。
装置10は、以上のように構成される。
図9は、装置10において3次元画像情報を取得する流れを示すフローチャートである。
図10(a)〜(d)は、装置10の駆動の際に生成される第1の計測モードにおける各種トリガ信号のタイミングチャートである。図11(a)〜(e)は、第2の計測モードにおける各種トリガ信号のタイミングチャートである。
まず、制御回路ユニット50にて、コンピュータ14の指示に応じて、測定対象物Tの3次元画像の取り込みを開始する画像トリガ信号(図10(a)参照)が生成される。
次に、システム制御器51では、空間変調素子34の全マイクロミラーをON状態に制御するように図示されないフレームトリガ信号が生成される。フレームトリガ信号とは、空間変調素子34の制御パターンを切り換えるためのトリガ信号であって、上述したようにマイクロミラーのON状態の配列を所定のパターンに制御した制御パターンを切り換えるためのトリガ信号である。フレームトリガ信号は、マイクロミラー制御器35に供給される。
すなわち、レーザ光の強度は周波数数f1、周波数f2、周波数f3、・・・順次変更されて時間変調されるとともに、さらに、PN符号化変調信号によるレーザ光の出射のON/OFFにより時間変調される。周波数f1,f2, f3・・・は50MHz〜10GHzであり、PN符号化変調信号による出射のON/OFFの切換周波数は100KHz〜10MHzであり、時間変調の周波数範囲が互いに大きく異なる。
ミキサ47では、増幅器48から供給された電気信号を2つのローカル信号のそれぞれでミキシング(乗算)し、IF信号及び高次成分からなる信号が生成される。IF信号には、周波数f1の各周波数による時間変調の信号情報と、PN符号化変調信号による時間変調の信号情報が含まれる。
さらに、生成された信号からローパスフィルタ52により高次成分が除去され、周波数f1の時間変調の信号情報とPN符号化変調信号による時間変調の信号情報とからなるIF信号が生成される。
こうして増幅器53を介してA/D変換器54に取り込まれ、順次サンプリングクロック信号(図10(d)参照)に従ってサンプリングされ、中間周波数デジタル信号とされ、コンピュータ14に供給される。
第2の計測モードでは、まず、制御回路ユニット50にて、コンピュータ14の指示に応じて、測定対象物Tの3次元画像の取り込みを開始する画像トリガ信号(図11(a)参照)が生成される。
次に、システム制御器51では、空間変調素子34を所定の制御パターンでマイクロミラーを制御するようにフレームトリガ信号が生成される。フレームトリガ信号とは、空間変調素子34の制御パターンを切り換えるためのトリガ信号であって、上述したようにマイクロミラーのON状態の配列を所定のパターンに制御した制御パターンを順次切り換えるためのトリガ信号である。
フレームトリガ信号が生成されると、発振器41の発振周波数を所定の周波数とするための周波数トリガ信号(図11(c)参照)が生成され、この周波数トリガ信号に従って予め定められた発信周波数制御信号が生成され発振器41に供給される。周波数トリガ信号によって発信周波数は周波数f1に設定される。従って各パターンモードでは、周波数f1でレーザ光を時間変調するRF変調信号を生成することとなる。レーザ光は複数同時に出射されるので、光電変換器38における受光においてどのレーザ光を受光したのか識別可能としなければならない。このため各レーザ光をPN符号化変調信号によって時間変調(レーザ光の出射のON/OFF)するために、システム制御器51はレーザ光毎に互いに異なるPN符号化変調信号を生成しレーザドライバ24a〜24hに供給する。
すなわち、レーザ光の強度は周波数f1で時間変調されるとともに、さらに、PN符号化変調信号によるレーザ光の出射のON/OFFにより時間変調される。周波数f1は50MHz〜10GHzであり、PN符号化変調信号による出射のON/OFFの切換周波数は100KHz〜10MHzであり、時間変調の周波数範囲が互いに大きく異なる。
信号変換部66では、各パターンモードの中間周波数デジタル信号を用いて、アダマール逆変換及び符号化識別変換が行われる。
各パターンモード毎に定められるマイクロミラーのON状態の制御パターンは、アダマール行列の各行間のテンソル積を利用したパターンを用いるので、この各パターンモードの制御パターン毎に得られた中間周波数デジタル信号を用いてマイクロミラー毎の中間周波数デジタル信号に分解する。この分解はアダマール逆変換を利用して行われる。
これらの値は、距離情報算出部68及び反射率算出部72に供給される。
こうして、3次元位置情報算出部70では、算出された距離ρとマイクロミラーの位置情報とを用いて式(9)から倍率mが求められ、式(8)を用いて各マイクロミラー毎に測定対象物Tの3次元位置座標(3次元位置データ)が求められる(ステップS104)。
このとき、この反射強度データ(反射率ri)について、このレベルが所定の閾値を超えるか否かが判定される(ステップS106)。閾値を超える場合、測定対象物Tの鏡面反射成分を受光したと判定され、先に取得された信号情報には鏡面反射成分の信号が含まれているため、計測結果の精度が得られないと判断されて、第1の計測モード及び第2の計測モードによる計測が再度行われる。
こうして、3次元位置情報算出部70及び反射率算出部72において3次元位置データとレベルが閾値以下の反射強度データを含む3次元画像データが取得され (ステップS110)、ディスプレイ16に供給されて、測定対象物Tの3次元画像が表示される。
このとき、レーザ光の反射成分に、鏡面反射成分が含まれていたとしても、空間変調素子34のON状態のマイクロミラーの個数を制限して、再度第1の計測モード及び第2の計測モードの計測を行うので、鏡面反射成分の低減された反射強度データを取得することができる。又、増幅器48a〜48hのゲインを増大させることもできるので、精度の高い3次元画像データを取得することができる。
さらに、第2計測モードでは、上述したようにノイズ低減のために、空間変調素子34のマイクロミラーに対して、例えばアダマール行列を利用した制御パターンを用いるが、受光した測定対象物からの反射光のなかに鏡面反射成分が含まれることにより、他の拡散反射成分の信号が埋もれる不都合も解消される。
12 本体部
14 コンピュータ
16 ディスプレイ
20 レーザ光出射ユニット
22 レーザダイオード
24 レーザドライバ
26,42,46 パワースプリッタ
28,32,36 光学レンズ
30 光学ユニット
34 マイクロミラー空間変調素子
37 ミラー
38 光電変換器
40 レーダ回路ユニット
41 発振器
43,45,48,53 増幅器
44 移相器
47 ミキサ
50 制御回路ユニット
51 システム制御器
52 ローパスフィルタ
54 A/D変換器
60 CPU
62 メモリ
64 データ処理部
66 信号変換部
68 距離情報算出部
70 3次元位置情報算出部
72 反射率算出部
Claims (3)
- レーザ光を測定対象物に照射し測定対象物からの反射光を受光することにより、測定対象物の画像データを取得する画像情報取得装置であって、
レーザ光の光強度を振幅変調信号に従って時間変調して測定対象物に照射するレーザ光出射部と、
測定対象物で反射したレーザ光を受光して電気信号に変換する光電変換器と、
測定対象物と前記光電変換器の受光面との間のレーザ光の光路上に設けられ、平面上に配列された複数のマイクロミラーを有する素子であり、測定対象物の画像を構成する各画素の画像データを取得するために、一画素に対して隣接する複数個のマイクロミラーの反射面を組として、この組の中の選択された個数分のマイクロミラーの反射面を所定の向きに制御してON状態にすることにより、このON状態のマイクロミラーで反射した測定対象物からの反射光を一画素分の反射光として前記光電変換器の受光面に導くマイクロミラーアレイ空間変調素子と、
前記ON状態のマイクロミラーで反射され前記光電変換器で受光されたレーザ光の電気信号における、前記振幅変調信号に対する位相ずれ情報を含む信号情報から前記位相ずれ情報を求め、この位相ずれ情報と前記ON状態のマイクロミラーの位置情報を用いて測定対象物の画像上の位置データを前記画像データとして求めるとともに、さらに、前記信号情報に含まれる測定対象物の反射強度データを前記画像データとして取得するデータ処理部と、
前記信号情報に含まれる反射強度データのレベルが所定の閾値を超える場合、この信号情報を取得するときの前記マイクロミラーの反射面の前記組に対して、前記ON状態にしたマイクロミラーの反射面の個数よりも少ない個数のマイクロミラーの反射面をON状態に調整するとともに、この調整後の前記マイクロミラーを用いて、前記光電変換器による受光を行うように、前記レーザ光出射部、前記マイクロミラーアレイ空間変調素子、前記光電変換器、及び前記データ処理部の動作を制御する制御器と、を有することを特徴とする画像情報取得装置。 - 前記マイクロミラーのON状態にする反射面の個数の前記制御器による調整の際、前記反射強度データのレベルが高いほどON状態にするマイクロミラーの反射面の個数を少なくする請求項1に記載の画像情報取得装置。
- 前記画像データを取得する際、
前記レーザ光出射部と、前記マイクロミラーアレイ空間変調素子と、前記データ処理部とを制御することによって、前記マイクロミラーのON状態の制御パターンを固定した状態で、前記振幅変調信号の周波数を変更し、前記データ処理部において取得される各周波数毎の前記信号情報を用いて測定対象物上の所定の位置までの距離を求める第1の計測モードと、
前記レーザ光出射部と、前記マイクロミラー空間変調素子と、前記データ処理部とを制御することによって、前記マイクロミラーのON状態の制御パターンを順次切り換え、この切り換えの度に、所定の周波数の前記振幅変調信号を用いてレーザ光の光強度を時間変調し、前記データ処理部において、取得した前記信号情報から前記位相ずれ情報を求め、この位相ずれ情報と前記ON状態のマイクロミラーの位置情報を、前記第1の計測モードで求められた前記距離とともに用いて測定対象物の3次元位置データを求めるとともに、前記反射強度データを取得する第2の計測モードと、を備え、
はじめ、前記第1の計測モード及び前記第2の計測モードにおいて、前記組におけるマイクロミラーの全てをON状態として計測が行われ、
この後、前記信号情報に含まれる反射強度データのレベルが所定の閾値を超える場合に行う前記ON状態にするマイクロミラーの反射面の個数の調整は、前記第2の計測モードで取得された反射強度データに基づいて行われ、前記調整後のマイクロミラーを用いて、再度、第1の計測モード及び第2の計測モードの計測が行われる請求項1又は2に記載の画像情報取得装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006292560A JP4897430B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | 画像情報取得装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006292560A JP4897430B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | 画像情報取得装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008107286A true JP2008107286A (ja) | 2008-05-08 |
JP4897430B2 JP4897430B2 (ja) | 2012-03-14 |
Family
ID=39440741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006292560A Expired - Fee Related JP4897430B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | 画像情報取得装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4897430B2 (ja) |
Cited By (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010100846A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | パナソニック株式会社 | 距離測定装置、距離測定方法、プログラムおよび集積回路 |
JP2012521572A (ja) * | 2009-03-25 | 2012-09-13 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 環境を光学的に走査および測定するデバイス |
US8699036B2 (en) | 2010-07-29 | 2014-04-15 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8699007B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-04-15 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8705012B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-04-22 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8705016B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-04-22 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8719474B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-05-06 | Faro Technologies, Inc. | Interface for communication between internal and external devices |
US8730477B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-05-20 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
JP2014512525A (ja) * | 2011-03-17 | 2014-05-22 | ウニベルジテート ポリテクニカ デ カタル−ニア | 光ビームを受光するシステムと方法とコンピュータ・プログラム |
US8830485B2 (en) | 2012-08-17 | 2014-09-09 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8896819B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-11-25 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9009000B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-04-14 | Faro Technologies, Inc. | Method for evaluating mounting stability of articulated arm coordinate measurement machine using inclinometers |
US9113023B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-08-18 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector |
WO2015172911A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Mehrzielfähiger laserentfernungsmesser |
US9210288B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-12-08 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals |
USRE45854E1 (en) | 2006-07-03 | 2016-01-19 | Faro Technologies, Inc. | Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space |
US9329271B2 (en) | 2010-05-10 | 2016-05-03 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
US9372265B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-06-21 | Faro Technologies, Inc. | Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration |
US9417056B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9417316B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9513107B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-12-06 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner |
US9529083B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-12-27 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector |
US9551575B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-24 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver |
US9607239B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-03-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
US9628775B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-04-18 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
US10067231B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-09-04 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
JP2018529955A (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-11 | バラジャ ピーティーワイ リミテッドBaraja Pty Ltd | 空間プロファイリングシステムおよび方法 |
CN108732554A (zh) * | 2017-04-18 | 2018-11-02 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 激光雷达标定方法和装置 |
US10175037B2 (en) | 2015-12-27 | 2019-01-08 | Faro Technologies, Inc. | 3-D measuring device with battery pack |
US10281259B2 (en) | 2010-01-20 | 2019-05-07 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features |
KR20190099321A (ko) * | 2017-01-05 | 2019-08-26 | 이노뷰전 아일랜드 리미티드 | LiDAR를 인코딩 및 디코딩하기 위한 방법 및 시스템 |
JP2019215320A (ja) * | 2018-04-09 | 2019-12-19 | ジック アーゲー | 光電センサ並びに物体の検出及び距離測定方法 |
JP2020500430A (ja) * | 2016-10-17 | 2020-01-09 | トリルミナ コーポレーション | マルチビーム光電子アレイ用の整合性ドライブデバイス |
JP2021518562A (ja) * | 2018-03-15 | 2021-08-02 | メトリオ センサーズ アイエヌシー. | 撮像lidarシステムの性能を改善するためのシステム、装置、及び方法 |
US11391823B2 (en) | 2018-02-21 | 2022-07-19 | Innovusion, Inc. | LiDAR detection systems and methods with high repetition rate to observe far objects |
US11460554B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-10-04 | Innovusion, Inc. | LiDAR with large dynamic range |
JP7387803B2 (ja) | 2018-04-13 | 2023-11-28 | 京セラ株式会社 | 電磁波検出装置および情報取得システム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004327769A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nikon Corp | 観察装置、位置検出装置、露光装置、および露光方法 |
JP2006242801A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 3次元画像情報取得装置 |
-
2006
- 2006-10-27 JP JP2006292560A patent/JP4897430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004327769A (ja) * | 2003-04-25 | 2004-11-18 | Nikon Corp | 観察装置、位置検出装置、露光装置、および露光方法 |
JP2006242801A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 3次元画像情報取得装置 |
Cited By (60)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE45854E1 (en) | 2006-07-03 | 2016-01-19 | Faro Technologies, Inc. | Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space |
US8719474B2 (en) | 2009-02-13 | 2014-05-06 | Faro Technologies, Inc. | Interface for communication between internal and external devices |
WO2010100846A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-10 | パナソニック株式会社 | 距離測定装置、距離測定方法、プログラムおよび集積回路 |
US8531651B2 (en) | 2009-03-05 | 2013-09-10 | Panasonic Corporation | Distance measuring device, distance measuring method, program, and integrated circuit |
JPWO2010100846A1 (ja) * | 2009-03-05 | 2012-09-06 | パナソニック株式会社 | 距離測定装置、距離測定方法、プログラムおよび集積回路 |
JP5584196B2 (ja) * | 2009-03-05 | 2014-09-03 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ | 距離測定装置、距離測定方法、プログラムおよび集積回路 |
JP2012521572A (ja) * | 2009-03-25 | 2012-09-13 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 環境を光学的に走査および測定するデバイス |
US9074883B2 (en) | 2009-03-25 | 2015-07-07 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9551575B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-24 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver |
US9417316B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8705016B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-04-22 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9210288B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-12-08 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals |
US9529083B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-12-27 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector |
US8896819B2 (en) | 2009-11-20 | 2014-11-25 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US9113023B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-08-18 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector |
US10060722B2 (en) | 2010-01-20 | 2018-08-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
US9009000B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-04-14 | Faro Technologies, Inc. | Method for evaluating mounting stability of articulated arm coordinate measurement machine using inclinometers |
US9607239B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-03-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
US9628775B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-04-18 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
US10281259B2 (en) | 2010-01-20 | 2019-05-07 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features |
US9684078B2 (en) | 2010-05-10 | 2017-06-20 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
US9329271B2 (en) | 2010-05-10 | 2016-05-03 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
US8730477B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-05-20 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8699007B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-04-15 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8705012B2 (en) | 2010-07-26 | 2014-04-22 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8699036B2 (en) | 2010-07-29 | 2014-04-15 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
JP2014512525A (ja) * | 2011-03-17 | 2014-05-22 | ウニベルジテート ポリテクニカ デ カタル−ニア | 光ビームを受光するシステムと方法とコンピュータ・プログラム |
US9417056B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US8830485B2 (en) | 2012-08-17 | 2014-09-09 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
US10203413B2 (en) | 2012-10-05 | 2019-02-12 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
US9618620B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-04-11 | Faro Technologies, Inc. | Using depth-camera images to speed registration of three-dimensional scans |
US11035955B2 (en) | 2012-10-05 | 2021-06-15 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
US9739886B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-08-22 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
US9746559B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-08-29 | Faro Technologies, Inc. | Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans |
US9513107B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-12-06 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner |
US10067231B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-09-04 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
US9372265B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-06-21 | Faro Technologies, Inc. | Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration |
US11112501B2 (en) | 2012-10-05 | 2021-09-07 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
US11815600B2 (en) | 2012-10-05 | 2023-11-14 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
CN106415313B (zh) * | 2014-05-16 | 2019-09-06 | 罗伯特·博世有限公司 | 多目标能力的激光测距仪 |
WO2015172911A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Mehrzielfähiger laserentfernungsmesser |
US10365354B2 (en) | 2014-05-16 | 2019-07-30 | Robert Bosch Gmbh | Multi-target laser distance meter |
CN106415313A (zh) * | 2014-05-16 | 2017-02-15 | 罗伯特·博世有限公司 | 多目标能力的激光测距仪 |
JP2018529955A (ja) * | 2015-09-28 | 2018-10-11 | バラジャ ピーティーワイ リミテッドBaraja Pty Ltd | 空間プロファイリングシステムおよび方法 |
US10175037B2 (en) | 2015-12-27 | 2019-01-08 | Faro Technologies, Inc. | 3-D measuring device with battery pack |
JP2020500430A (ja) * | 2016-10-17 | 2020-01-09 | トリルミナ コーポレーション | マルチビーム光電子アレイ用の整合性ドライブデバイス |
JP7109454B2 (ja) | 2016-10-17 | 2022-07-29 | ルメンタム・オペレーションズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | マルチビーム光電子アレイ用の整合性ドライブデバイス |
US11947047B2 (en) | 2017-01-05 | 2024-04-02 | Seyond, Inc. | Method and system for encoding and decoding LiDAR |
JP2020505585A (ja) * | 2017-01-05 | 2020-02-20 | イノビュージョン アイルランド リミテッドInnovusion Ireland Limited | ライダーを符号化および復号する方法およびシステム |
KR20190099321A (ko) * | 2017-01-05 | 2019-08-26 | 이노뷰전 아일랜드 리미티드 | LiDAR를 인코딩 및 디코딩하기 위한 방법 및 시스템 |
KR102569841B1 (ko) * | 2017-01-05 | 2023-08-24 | 이노뷰전, 인크. | LiDAR를 인코딩 및 디코딩하기 위한 방법 및 시스템 |
JP7177065B2 (ja) | 2017-01-05 | 2022-11-22 | イノビュージョン インコーポレイテッド | ライダーを符号化および復号する方法およびシステム |
CN108732554B (zh) * | 2017-04-18 | 2020-12-11 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 激光雷达标定方法和装置 |
CN108732554A (zh) * | 2017-04-18 | 2018-11-02 | 百度在线网络技术(北京)有限公司 | 激光雷达标定方法和装置 |
US11460554B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-10-04 | Innovusion, Inc. | LiDAR with large dynamic range |
US11391823B2 (en) | 2018-02-21 | 2022-07-19 | Innovusion, Inc. | LiDAR detection systems and methods with high repetition rate to observe far objects |
US11782138B2 (en) | 2018-02-21 | 2023-10-10 | Innovusion, Inc. | LiDAR detection systems and methods with high repetition rate to observe far objects |
JP2021518562A (ja) * | 2018-03-15 | 2021-08-02 | メトリオ センサーズ アイエヌシー. | 撮像lidarシステムの性能を改善するためのシステム、装置、及び方法 |
JP2019215320A (ja) * | 2018-04-09 | 2019-12-19 | ジック アーゲー | 光電センサ並びに物体の検出及び距離測定方法 |
JP7387803B2 (ja) | 2018-04-13 | 2023-11-28 | 京セラ株式会社 | 電磁波検出装置および情報取得システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4897430B2 (ja) | 2012-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4897430B2 (ja) | 画像情報取得装置 | |
EP3163316B1 (en) | Apparatus and method for obtaining a depth image | |
US11900624B2 (en) | Digital fringe projection and multi-spectral polarization imaging for rapid 3D reconstruction | |
JP4401988B2 (ja) | 3次元画像情報取得装置 | |
KR102486385B1 (ko) | 깊이 정보 획득 장치 및 방법 | |
JP4401989B2 (ja) | 3次元画像情報取得システム | |
JP2021121810A (ja) | 空間プロファイリングの方法および空間プロファイリングシステム | |
CN108200315A (zh) | 一种深度相机及深度相机系统 | |
CN111708039A (zh) | 一种深度测量装置、方法及电子设备 | |
JP4966535B2 (ja) | 直交横モードダイバーシティを利用した干渉イメージング | |
US9993139B2 (en) | Optical scanning observation apparatus and optical scanning observation method | |
US20230021576A1 (en) | MULTIPLEXED COHERENT OPTICAL PHASED ARRAY IN A LIGHT DETECTION AND RANGING (LiDAR) SYSTEM | |
KR20140079090A (ko) | 레이저 방출기 모듈 및 그것이 적용된 레이저 감지 시스템 | |
JP2006113584A5 (ja) | ||
US7710639B2 (en) | System and method for uniform illumination of a target area | |
KR101429838B1 (ko) | 변위 센서 | |
KR101175780B1 (ko) | 적외선 레이저 프로젝션 디스플레이를 이용한 3차원 깊이 카메라 | |
GB2586075A (en) | Rapidly tuneable diode lidar | |
JP4346568B2 (ja) | 3次元画像情報取得装置 | |
JP4392833B2 (ja) | 3次元画像情報取得装置 | |
CN113366383B (zh) | 摄像头装置及其自动聚焦方法 | |
JP2017015403A (ja) | レーザ測距装置 | |
KR102466677B1 (ko) | 라이다 및 그 동작방법 | |
JP4488930B2 (ja) | レーザ計測装置 | |
CN110071422A (zh) | 光束转向装置及包括该光束转向装置的传感器系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111206 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111222 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4897430 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |